Supplémentation des aliments porcins avec des protéases

Cela fait près de 30 ans qu'on utilise commercialement les enzymes exogènes dans les aliments pour les porcs. Bien que les protéases représentent une faible proportion du total par rapport aux carbohydrases et aux phytases, leur utilisation dans l'alimentation des porcs présente un intérêt, notamment en ce qui concerne l'utilisation des acides aminés (AA) provenant de sources végétales de protéines et la réduction de l'effet nocif pour l'environnement de l'excrétion d'azote (N). Toutefois, la supplémentation des aliments pour porcs avec des protéases a eu des résultats à la fois positifs et non concluants, inconstants ou, dans certains cas, cela a même abouti à une réduction des performances.

Les premiers rapports sur les effets positifs des protéases remontent aux années 50, dans une série d'expériences sur des porcelets sevrés à l'âge de 6 à 10 jours, auxquels Lewis et al. (1955) ont donné des régimes alimentaires adéquats sur le plan nutritionnel, supplémentés en pancréatine, pepsine, pepsine plus pancréatine, protéase fongique, papaïne ou avec une enzyme protéolytique dérivée d'Aspergillus oryzae; ils ont décrit une augmentation du gain relatif de 19, 24, 29, 30. 24 ou 29% respectivement. D'autres études plus récentes ont également montré des améliorations des performances grâce à la supplémentation en protéase. Par exemple, une supplémentation en protéases chez les porcelets sevrés améliore le taux de croissance et la digestibilité de l'azote (Tactacan et al., 2016). Par ailleurs, Wang et al. (2011) et Zuo et al. (2015) ont décrit une augmentation de la croissance des porcelets sevrés; ce dernier a également constaté une augmentation de la digestibilité des protéines. La supplémentation de l'alimentation des porcs en finition avec une protéase commerciale produite par Bacillus licheniformis pendant 9 semaines a amélioré la conversion alimentaire et la digestibilité des protéines (Lei et al., 2017) ce qui est conforme aux études précédentes (Cowieson et Roos , 2016; Upadhaya et al., 2016). L'inclusion d'une protéase exogène peut augmenter la vitesse ou le degré d'hydrolyse des protéines alimentaires, ce qui augmente les peptides et les acides aminés disponibles pour leur utilisation dans l'intestin grêle (Guggenbuhl et al, 2012 ;. Yu et al, 2016). Cependant, certaines études n'ont pas trouvé des effets bénéfiques sur la croissance de l'ajout de protéase (O’Doherty and Forde, 1999; Thacker 2005; Zamora et al., 2011; Guggenbuhl et al., 2012; Mc Alpine et al., 2012; Chen et al., 2017), malgré des améliorations observées sur la digestibilité des protéines et des acides aminés (Guggenbuhl et al, 2012 ;. Chen et al, 2017) (tableau 1). L'absence de corrélation entre la digestibilité et les effets sur les performances n'est pas rare et cela ne devrait pas nous surprendre si la consommation est simultanément réduite (Walk et al., 2018).

Tableau 1. Influence de la supplémentation en protéases dans les régimes à base de maïs ou de sorgho sur la croissance et la digestibilité iléale apparente (DIA,%) chez des porcs pesant entre 18 et 44 kg (modifié de Chen et al., 2017)

En outre, des résultats peu concluants ou négatifs concernant la supplémentation en protéase doivent être pris en compte. Par exemple, O'Shea et al. (2014) ont évalué l'utilisation de protéases chez les porcs de finition nourris avec des régimes à base de blé et d'orge avec 21% de farine de colza et 30% de grains sec de distillerie contenant des solubles (blé). La supplémentation en protéases augmentait significativement la digestibilité apparente de l'azote dans l'iléon, mais réduisait de manière significative la digestibilité apparente dans tout l'appareil intestinal, la prise alimentaire totale et le poids corporel final. La protéase n'a eu aucun effet sur l'azote urinaire ou fécal. Les auteurs ont émis l’hypothèse que l’amélioration de la digestibilité de l’azote pourrait indiquer une augmentation de l’absorption des AA dans l’intestin grêle et qu’un excédent d’AA libre pourrait entraîner une réduction de la consommation due à un mécanisme de rétroalimentation aminostatique. Cependant, bien qu'un excès de N ou d'AA libres dans le régime soit généralement excrété dans l'urine ou les fèces (Monteiro et al., 2010), cela ne s'est pas produit dans ce cas. Par conséquent, il est fort probable que l'amélioration de la digestibilité iléale de l'azote dans cette expérience résulte d'une réduction de la consommation et donc d'une réduction possible de la vitesse de transit plutôt que de l'absorption ou de la redistribution des excédents d'AA ou d'azote par le corps. Ceci a conduit à une réduction de l'ingéré quotidien d'AA digestibles iléaux, malgré l'amélioration de la digestibilité de l'AA, ce qui a finalement entraîné un poids corporel final nettement inférieur. C'est pour cette raison que les données sur la digestibilité en l'absence de données sur l'ingéré ont une valeur limitée.

Les résultats divergents peuvent être dus à des différences dans la période et la durée de la supplémentation, dans la composition des régimes expérimentaux, dans la nature des protéases évaluées, dans le degré de supplémentation ou dans la supplémentation concomitante avec d'autres enzymes. La combinaison avec d'autres enzymes, telles que la phytase à fortes doses et les carbohydrases, peut améliorer la qualité de l'aliment en absorbant une partie de l'effet potentiel des protéases exogènes (dos Santos et al., 2017), ce qui entraîne cette inconstance (Lee et al. al., 2018). La supplémentation en protéases devrait théoriquement améliorer la valeur nutritionnelle des sources de protéines dans l'alimentation des porcs lorsque l'animal ne produit pas suffisamment lui-même de protéase, mais la théorie est en contradiction avec les résultats décrits dans la littérature scientifique. Il existe une grande variété de réponses entre les expériences et les sources de protéase (figures 1 et 2, Lee et al., 2018). Davantage de travail est nécessaire pour identifier les conditions dans lesquelles des protéases spécifiques généreront des avantages constants pour la production porcine en ce qui concerne l'utilisation et l'excrétion d'AA et d'azote et particulièrement en termes de taux de croissance et ou d'efficacité.